S-box
La tabella di lookup che rende non lineare un cifrario, e che i progettisti moderni preferiscono tenere fuori dalla memoria.
La scatola di sostituzione è il componente non lineare di un cifrario a blocchi: scambia un gruppo di bit con un altro secondo una tabella fissa. Senza di essa il cifrario sarebbe una catena di operazioni lineari, risolvibile con l'algebra delle scuole medie. La S-box fornisce ciò che Shannon chiamava confusione.
DES ha otto S-box da 6→4 bit scelte a mano. AES ha un'unica scatola 8→8 bit, derivata matematicamente dall'inverso moltiplicativo in un campo finito: una scelta voluta, poiché una tabella derivata è più difficile da sospettare di nascondere una backdoor rispetto a una scelta a mano. Il rovescio delle tabelle è che i lookup impiegano tempi diversi a seconda dello stato della cache e quindi rivelano informazioni sulla chiave, motivo per cui i cifrari più recenti sono spesso costruiti senza tabelle.